ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ Γ΄ Γυμνασίου (Οδηγίες Διδασκαλίας)

ΟΔΗΓΙΕΣ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ ΣΤΗΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ Γ' ΤΑΞΗΣ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ 2025-2026

Αρ.Πρωτ.126198/Δ2/08-10-2025/ΥΠΑΙΘΑ

ΓΕΝΙΚΗ ΓΡΑΜΜΑΤΕΙΑ Π/ΘΜΙΑΣ, Δ/ΘΜΙΑΣ
ΕΚΠ/ΣΗΣ ΚΑΙ ΕΙΔΙΚΗΣ ΑΓΩΓΗΣ
ΓΕΝΙΚΗ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΣΠΟΥΔΩΝ
Π/ΘΜΙΑΣ ΚΑΙ Δ/ΘΜΙΑΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ
ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΣΠΟΥΔΩΝ, ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΩΝ ΚΑΙ
ΟΡΓΑΝΩΣΗΣ Δ/ΘΜΙΑΣ ΕΚΠ/ΣΗΣ
ΤΜΗΜΑ Α
Πληροφορίες: Θ. Κανελλοπούλου
Μ. Γόγολα
Τηλέφωνο: 210-3443010
210-3442240

ΘΕΜΑ: Οδηγίες για τη διδασκαλία του μαθήματος της Πληροφορικής του Ημερήσιου Γυμνασίου για το σχολικό έτος 2025-2026

Σχετ.: Τα με αρ. πρωτ. εισ. Υ.ΠΑΙ.Θ.Α. 104793/ΓΔ4/01-09-2025 και 122700/ΓΔ4/02-10-2025 έγγραφα

Μετά από σχετική εισήγηση του Ινστιτούτου Εκπαιδευτικής Πολιτικής (πράξη 47/28-08-2025 του Δ.Σ. – Ανακοινοποίηση στο ορθό 02-10-2025), σας διαβιβάζουμε αρχείο με τις οδηγίες για τη διδασκαλία του μαθήματος της Πληροφορικής του Ημερήσιου Γυμνασίου για το σχολικό έτος 2025-2026.

Οι διδάσκοντες/ουσες να ενημερωθούν ενυπόγραφα.

Συν.: Ένα (1) ηλεκτρονικό αρχείο

ΜΕ ΕΝΤΟΛΗ ΥΠΟΥΡΓΟΥ
Ο ΓΕΝΙΚΟΣ ΓΡΑΜΜΑΤΕΑΣ Π/ΘΜΙΑΣ, Δ/ΘΜΙΑΣ ΕΚΠ/ΣΗΣ
ΚΑΙ ΕΙΔΙΚΗΣ ΑΓΩΓΗΣ
ΙΩΑΝΝΗΣ ΠΑΠΑΔΟΜΑΡΚΑΚΗΣ

ΟΔΗΓΙΕΣ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ ΚΑΙ ΕΚΚΛΗΣΙΑΣΤΙΚΩΝ ΓΥΜΝΑΣΙΩΝ ΓΙΑ ΤΟ ΣΧΟΛΙΚΟ ΕΤΟΣ 2025-2026

Διδακτέα ύλη, διδακτικό υλικό και οδηγίες για τη διδασκαλία του μαθήματος «Πληροφορική» των Α΄, Β΄ και Γ΄ τάξεων των Ημερήσιων και Εκκλησιαστικών Γυμνασίων

Σημαντικές Επισημάνσεις – Γενικές Οδηγίες

Στο πλαίσιο του διδακτικού σχεδιασμού οι εκπαιδευτικοί, προκειμένου να αξιοποιήσουν τις προτεινόμενες ιστοσελίδες από το διδακτικό υλικό ή/και τα διδακτικά βιβλία, να προβαίνουν σε επανέλεγχο της εγκυρότητάς τους, διότι ενδέχεται λόγω του δυναμικού τους χαρακτήρα ορισμένες από αυτές να είναι ανενεργές ή να οδηγούν σε διαφορετικό περιεχόμενο.

Ο Πληροφορικός και ο Ψηφιακός Γραμματισμός είναι βασικοί στόχοι ενός σύγχρονου Προγράμματος Σπουδών μαθήματος Πληροφορικής.

Ο Πληροφορικός Γραμματισμός (Computer Literacy) αφορά στη μάθηση στοιχείων και θεμελιωδών αρχών, μεθόδων και πρακτικών της Πληροφορικής για την κατανόηση σε βάθος της επιστήμης και της τεχνολογίας, ώστε οι μαθητές και οι μαθήτριες να μπορούν να είναι συμμέτοχοι στην εξέλιξή της και στη δημιουργία εφαρμογών και καινοτομιών.

Ο Ψηφιακός Γραμματισμός (Digital Literacy) αφορά στη γενική́ χρήση των ηλεκτρονικών υπολογιστών και των συναφών ψηφιακών συσκευών, τη χρήση εφαρμογών λογισμικού συστήματος (λειτουργικό σύστημα) και γενικής χρήσης (λογισμικό παραγωγικότητας), καθώς και την αξιοποίηση εφαρμογών του Διαδικτύου για αναζήτηση πληροφοριών, την επικοινωνία, τη συνεργασία και τη δημοσίευση πληροφοριών.

Η ανάπτυξη των μαθητών και των μαθητριών συνίσταται σε τέσσερις διαστάσεις (συνιστώσες) σύμφωνα με τις οδηγίες που προτείνονται:

Τεχνολογική: Περιλαμβάνει τεχνικές γνώσεις για θεμελιώδεις έννοιες Πληροφορικής (π.χ. υλικό, λογισμικό, δίκτυα, στοιχεία ψηφιακής τεχνολογίας) και ικανότητες χρήσης βασικών περιβαλλόντων των Τ.Π.Ε. (επεξεργασία κειμένου, υπολογιστικά φύλλα, λογισμικό παρουσιάσεων, υπηρεσίες Διαδικτύου κ.λπ.).

Γνωστική: Περιγράφει τις θεμελιώδεις δεξιότητες αξιοποίησης των ΤΠΕ ως εργαλεία έρευνας, δημιουργίας, επικοινωνίας και μάθησης στο πλαίσιο όλων των μαθημάτων του Προγράμματος Σπουδών αλλά και της καθημερινής σχολικής ζωής των μαθητών και των μαθητριών.

Επίλυση προβλήματος (problem solving): Αφορά την εφαρμογή και ολοκλήρωση των τεχνικών και γνωστικών δεξιοτήτων του πληροφορικού γραμματισμού με στόχο την επίλυση προβλημάτων και την ανάπτυξη υπολογιστικής σκέψης

Κοινωνικές δεξιότητες: Οι μαθητές και οι μαθήτριες ως ψηφιακοί ιθαγενείς (digital natives) θα πρέπει επίσης να αναπτύξουν εκείνες τις κοινωνικές στάσεις και δεξιότητες που διαμορφώνουν τη σύγχρονη ψηφιακή κουλτούρα και την ταυτότητα του ηλεκτρονικού πολίτη (e-citizenship). Η διάσταση αυτή αφορά σε ζητήματα πληροφορικής ηθικής και δεοντολογίας, σε κώδικες διαχείρισης και αξιοποίησης πληροφοριών από πηγές, στην ικανότητα του κριτικού αναγνώστη και δημιουργού πολυτροπικού κειμένου, σε ζητήματα ηλεκτρονικής ασφάλειας, προστασίας προσωπικών δεδομένων κ.λπ.).

Η εκπαιδευτική διαδικασία απαιτεί την ενεργό συμμετοχή κάθε μαθητή, τη συνεχή αλληλεπίδραση και συνεργασία με τον διδάσκοντα και, κυρίως, με τους συμμαθητές και τις συμμαθήτριές του.

Η διδασκαλία της Πληροφορικής στο Γυμνάσιο έχει σαφή εργαστηριακό προσανατολισμό. Το Εργαστήριο Πληροφορικής αποτελεί για τους μαθητές και τις μαθήτριες χώρο μελέτης, έρευνας, ενεργητικής συμμετοχής και συνεργασίας, ώστε να ενθαρρύνεται και να ευνοείται η διερευνητική προσέγγιση της γνώσης, η αλληλεπιδραστική και συνεργατική μάθηση, η αυτενέργεια και η δημιουργικότητα.

Οι εκπαιδευτικοί καλούνται να επιδιώξουν την επίτευξη των προσδοκώμενων μαθησιακών αποτελεσμάτων, όπως παρουσιάζονται στις αναλυτικές οδηγίες που ακολουθούν.

Οι εκπαιδευτικοί και οι μαθητές/-τριες μπορούν να αξιοποιήσουν τα σχολικά εγχειρίδια του μαθήματος:

Επίσης, δίνεται η δυνατότητα στον/στην εκπαιδευτικό να σχεδιάσει τις δικές του δραστηριότητες, να αξιοποιήσει αξιόλογο και κατάλληλο εκπαιδευτικό υλικό που αυτός/-ή θα βρει αλλά και να δημιουργήσει νέο δικό του/της.

Στις οδηγίες που ακολουθούν παρέχεται ενδεικτική κατανομή ωρών ανά Ενότητα για κάθε τάξη με βάση το Συμπληρωματικό Εκπαιδευτικό Υλικό.

Η διάρθρωση της ύλης και οι δραστηριότητες που προτείνονται, έχουν ως στόχο να βοηθήσουν τους/τις εκπαιδευτικούς να ανταποκριθούν στο έργο τους, προσαρμόζοντας τη διδασκαλία στις προϋπάρχουσες γνώσεις, ικανότητες και στάσεις των μαθητών και των μαθητριών.

Προτείνεται, οι εκπαιδευτικοί να διερευνήσουν με διαγνωστικές δραστηριότητες τις προϋπάρχουσες γνώσεις, ικανότητες και στάσεις των μαθητών και των μαθητριών τους από την Πρωτοβάθμια Εκπαίδευση, αλλά και από την καθημερινή τους ζωή, και στη συνέχεια να πραγματοποιήσουν τον εκπαιδευτικό τους σχεδιασμό.

Οι θεματικές ενότητες που προτείνονται δεν είναι απαραίτητο να διδαχθούν σειριακά. Η προτεινόμενη κατανομή του διδακτικού χρόνου είναι ενδεικτική. Ο/η εκπαιδευτικός θα πρέπει να κάνει τον χρονοπρογραμματισμό και τον σχεδιασμό της διάρθρωσης της ύλης με βάση τα μαθησιακά χαρακτηριστικά, τα ενδιαφέροντα και τις προϋπάρχουσες γνώσεις και εμπειρίες των μαθητών και των μαθητριών της τάξης του αλλά και τον συνδυασμό και την εναλλαγή θεωρίας και πράξης. Επίσης, θα πρέπει να χρησιμοποιεί τη σπειροειδή προσέγγιση και να επανέρχεται, με κάθε ευκαιρία και ειδικά στο πλαίσιο της υλοποίησης σχεδίων έρευνας, σε βασικές ενότητες.

Λόγω του περιορισμένου διδακτικού χρόνου, δεν είναι δυνατή η σε βάθος κάλυψη όλης της διδακτέας ύλης που περιλαμβάνεται στο Συμπληρωματικό Εκπαιδευτικό Υλικό. Οι εκπαιδευτικοί, ανάλογα με τις ανάγκες των μαθητών και των μαθητριών τους, δύνανται να προβούν σε εκείνες τις προσαρμογές που επιβάλλονται, για την ορθότερη επίτευξη των στόχων του μαθήματος.

Βασική τεχνική διδασκαλίας κυρίως στο εργαστηριακό μέρος του μαθήματος καθίστανται τα σχέδια εργασίας/έρευνας (projects). Άλλες τεχνικές περιλαμβάνουν το Μαστόρεμα (Tinkering), τη Μάθηση μέσω σχεδιασμού (Learning by design), τη συνεργατική́ επίλυση προβλήματος (Collaborative problem solving), τη μάθηση μέσω προγραμματισμού-εκσφαλμάτωσης (Learning by coding-debugging) και τον προγραμματισμό ανά ζεύγη (Pair programming). Βασική τεχνική διδασκαλίας κυρίως στο εργαστηριακό μέρος του μαθήματος καθίστανται τα σχέδια εργασίας/έρευνας (projects). Τα σχέδια εργασίας/έρευνας σε ορισμένες περιπτώσεις είναι δυνατό να συνδυάσουν τη διδασκαλία πολλών θεματικών ενοτήτων της Πληροφορικής μαζί, αλλά και να αξιοποιήσουν διαθεματικές και διεπιστημονικές προσεγγίσεις.

Επίσης, για τη διδασκαλία της θεωρίας, εκτός των άλλων διαθέσιμων εκπαιδευτικών τεχνικών και δραστηριοτήτων, προτείνονται δραστηριότητες Πληροφορικής χωρίς υπολογιστές (π.χ. computer science unplugged), οι οποίες ενεργοποιούν τους μαθητές και τις μαθήτριες, αφού τους διδάσκουν με παιγνιώδη και συμμετοχικό τρόπο τις βασικές έννοιες της Επιστήμης της Πληροφορικής.

Στις περιπτώσεις που προτείνονται βιντεομαθήματα, είναι δυνατόν να χρησιμοποιηθεί ανεστραμμένη διδασκαλία και παιδαγωγική (flipped classroom), προκειμένου να αξιοποιηθεί κατάλληλα ο περιορισμένος διδακτικός χρόνος στην τάξη. Η μέθοδος αυτή προτείνεται να αξιοποιηθεί, εφόσον το επιτρέπει η πρόσβαση των μαθητών και των μαθητριών στο Διαδίκτυο από το σπίτι.

Οι εκπαιδευτικοί ενθαρρύνονται να χρησιμοποιούν Ελεύθερο και Ανοικτό Λογισμικό και Υλικό.

Η διδακτική πορεία ενδείκνυται να αξιοποιεί την έμφυτη περιέργεια και την αυτενέργεια των μαθητών και των μαθητριών μέσα από αυθεντικές δραστηριότητες και συμμετοχικές τεχνικές διδασκαλίας.

Διδακτική Στρατηγική και Φιλοσοφία της Διδασκαλίας

Η αποστήθιση εννοιών και όρων είναι έξω από τη λογική του Συμπληρωματικού Εκπαιδευτικού Υλικού. Η διδακτική στρατηγική που ακολουθείται είναι αυτή της βιωματικής ή εμπειρικής μάθησης, γνωστής ως «learning by doing». Μια θεωρία, που εισήγαγε ο John Dewey από τη δεκαετία του 1930. Σύμφωνα,  με τη θεωρία αυτή, η αλληλεπίδραση της εμπειρίας και η υλοποίηση δραστηριοτήτων στις οποίες οι μαθητές και οι μαθήτριες διορθώνουν τα λάθη μόνοι τους, έχει μεγάλα μαθησιακά οφέλη. H σύνδεση της διδασκαλίας με την πραγματικότητα, κάνει τη μάθηση ελκυστική και ενδιαφέρουσα. Ο ρόλος του εκπαιδευτικού είναι αυτός του συντονιστή, καθοδηγητή, διευκολυντή. Ο εκπαιδευτικός δεν είναι το επίκεντρο της μαθησιακής διαδικασίας, αλλά οι μαθητές και οι μαθήτριες.

Στην Ενότητα της αλγοριθμικής χρησιμοποιείται η τεχνική του μαστορέματος (tinkering), όπου δίνονται στους μαθητές και στις μαθήτριες τμήματα κώδικα τα οποία, είτε πρέπει να διορθώσουν/βελτιώσουν, είτε, με μικρές αλλαγές, να διερευνήσουν τη λειτουργία τους. Στις περισσότερες δραστηριότητες και παραδείγματα δεν δίνεται αμέσως το ολοκληρωμένο πρόγραμμα, αλλά μια αρχική απλοποιημένη έκδοσή του πάνω στην οποία εργάζονται οι μαθητές και οι μαθήτριες. Αρχικά διερευνούν τη λειτουργία του και στην συνέχεια την επεκτείνουν.

Στα κεφάλαια  των υπολογιστικών φύλλων και των παρουσιάσεων προτείνεται μια ολοκληρωμένη δραστηριότητα που να τις συνδέει, όπως για παράδειγμα, μια έρευνα που θα εκπονήσουν οι μαθητές και οι μαθήτριες. Θα σχεδιάσουν ερωτηματολόγια, θα συλλέξουν τα δεδομένα, θα αναλύσουν τα δεδομένα με λογισμικό υπολογιστικών φύλλων και στο τέλος θα παρουσιάσουν τα αποτελέσματα με λογισμικό παρουσιάσεων.

Η φιλοσοφία του νέου Συμπληρωματικού Εκπαιδευτικού Υλικού

Το νέο Συμπληρωματικό Εκπαιδευτικό Υλικό δεν έχει αναπτυχθεί με τη φιλοσοφία της παρουσίασης της θεωρίας και, στη συνέχεια, της εμπέδωσής της με ασκήσεις. Οι περισσότερες ενότητες περιέχουν έτοιμες δραστηριότητες βήμα – βήμα, οι οποίες διευκολύνουν στην οικοδόμηση των νέων εννοιών, όχι με αποστήθιση ορισμών, αλλά με ενεργό εμπλοκή των μαθητών και των μαθητριών στη μαθησιακή διαδικασία. Το υλικό προωθεί μια διερευνητική προσέγγιση, με βασικό στοιχείο της τον πειραματισμό και την αυτενέργεια των μαθητών και των μαθητριών. Ο στόχος είναι οι μαθητές/-τριες να ανακαλύπτουν τη θεωρία μετά από τη διερεύνηση κατάλληλα σχεδιασμένων δραστηριοτήτων. Παραθέτουμε δυο χαρακτηριστικές δραστηριότητες, στις οποίες φαίνεται η φιλοσοφία αυτή:

Δραστηριότητα 1
Μεταβείτε στο κέλυφος (shell) του Thonny και δώστε τις παρακάτω εκφράσεις:
>>> 2**10 >>> 2**100 >>> 2**1000 >>> 2**10000
Ποια λειτουργία επιτελεί ο τελεστής ** ;

Σε αυτήν την περίπτωση ο/η εκπαιδευτικός δεν έχει αναφέρει απολύτως τίποτα για τη λειτουργία του τελεστή ** ύψωσης σε δύναμη της Python. Ο στόχος είναι, οι μαθητές και οι μαθήτριες να αναγνωρίσουν τη λειτουργία του τελεστή από τα αποτελέσματα των παραπάνω εκφράσεων. Ωστόσο, οι εκφράσεις που έχουν επιλεγεί δεν είναι και τόσο επεξηγηματικές, αφού πρόκειται για μεγάλους αριθμούς. Εδώ ο/η εκπαιδευτικός ενδείκνυται να παροτρύνει τους μαθητές και τις μαθήτριες να δοκιμάσουν άλλους αριθμούς, της δικής τους επιλογής. Αυτό αποτελεί μια διερευνητική προσέγγιση. Θέλει προσοχή, ώστε η παρέμβαση του/της εκπαιδευτικού να γίνει σε ένα πλαίσιο φθίνουσας καθοδήγησης, χωρίς να δίνονται έτοιμες λύσεις στους μαθητές/-τριες.

Δραστηριότητα 3
Μεταβείτε στο κέλυφος (shell) του Thonny και δώστε τις παρακάτω εκφράσεις:
>>> len(str(8128)) >>> len(str(496)) >>> len(str(10**20)) >>> len(str(2**100))
>>> str(len(5))
Τι κάνει η συνάρτηση len και τι η str; Τι πετυχαίνουμε με τη συνδυασμένη χρήση τους;

Στις παραπάνω δραστηριότητες οι μαθητές και οι μαθήτριες δοκιμάζουν εντολές στον διερμηνευτή της Python χωρίς να γνωρίζουν τη λειτουργία τους. Ανακαλύπτουν τι κάνει κάθε εντολή, από το αποτέλεσμα που λαμβάνουν. Αν δεν καταλήξουν σε κάποιο συμπέρασμα, τους παροτρύνουμε να δοκιμάσουν και άλλα δεδομένα.

Το υλικό σε κάποιες ενότητες είναι αρκετά πλούσιο και οι προτεινόμενες ώρες είναι λίγες για τη μελέτη του. Σε αυτήν την περίπτωση ο/η εκπαιδευτικός μπορεί να χρησιμοποιήσει την τεχνική της ανεστραμμένης τάξης (flipped classroom) δίνοντας στους μαθητές και τις μαθήτριες να μελετήσουν υλικό για το σπίτι. Αυτό μπορεί να γίνει στην Ενότητα Πληροφορική και Κοινωνία. Η τάξη μπορεί να χωριστεί σε ομάδες και κάθε ομάδα να επιλέξει την ανάπτυξη μιας ενότητας.

Το υλικό πρέπει να χρησιμοποιηθεί ως εργαλείο μέσα από το οποίο ο/η εκπαιδευτικός θα προτείνει δραστηριότητες. Οι μαθητές και οι μαθήτριες μελετούν το υλικό, εκπονούν εργασίες και ψηφιακές δημιουργίες όπως λογισμικό, παρουσιάσεις, υπολογιστικά φύλλα κ.λπ.

Οδηγίες για τη χρήση εργαλείων παραγωγικής (generative) Τεχνητής Νοημοσύνης

Σε πολλά σημεία στο υλικό, παροτρύνονται οι μαθητές και οι μαθήτριες να χρησιμοποιούν εργαλεία παραγωγικής Τεχνητής Νοημοσύνης, όπως είναι το ChatGPT και το Gemini.

Πρέπει η παραγωγική Τεχνητή Νοημοσύνη να χρησιμοποιείται στην τάξη;

Η χρήση εφαρμογών Τεχνητής Νοημοσύνης θα γίνεται όλο και πιο σημαντική σε πολλούς τομείς της ζωής και της εργασίας. Στους βασικούς στόχους των αναλυτικών προγραμμάτων σπουδών περιλαμβάνεται και η υπεύθυνη και ασφαλής χρήση των ψηφιακών τεχνολογιών. Συνεπώς, αποτελεί αποστολή του σχολείου η εκπαίδευση και κατάρτιση των μαθητών στις τεχνολογίες της Τεχνητής Νοημοσύνης. Είναι ζητούμενο, οι μαθητές και οι μαθήτριες να διδαχθούν, με διερευνητικό και βιωματικό τρόπο, στο προστατευμένο πλαίσιο της σχολικής τάξης, τον τρόπο λειτουργίας των εργαλείων της παραγωγικής Τεχνητής Νοημοσύνης. Σε αυτό το πλαίσιο, θα γνωρίσουν ποιες δυνατότητες, αλλά και ποιοι κίνδυνοι ή πιθανότητες αστοχίας και λάθους μπορεί να συνδέονται με αυτές. Η απαγόρευση της διδακτικής χρήσης της Τεχνητής Νοημοσύνης στην τάξη δεν μπορεί να αποτελέσει βιώσιμη απάντηση στο πλαίσιο του ψηφιακού σχολείου και στο πλαίσιο ενός εξαιρετικά δυναμικά εξελισσόμενου κόσμου, στον οποίο ζουν οι μαθητές και οι μαθήτριες. Είναι δεδομένο, ότι η Τεχνητή Νοημοσύνη ενδιαφέρει πολύ τους μαθητές και τις μαθήτριες, και μπορεί να συνδεθεί στενά με τον βιόκοσμό τους.

Οι μαθητές και οι μαθήτριες θα πρέπει να εξοικειωθούν με τη λειτουργία των εργαλείων της παραγωγικής Τεχνητής Νοημοσύνης και να γίνουν ικανοί/ες να τα χρησιμοποιούν με δημιουργικό και στοχευμένο τρόπο, να αξιολογούν τις παραγόμενες πληροφορίες, να κατανοούν και να χρησιμοποιούν συνειδητά τις βασικές λειτουργίες τους. Εκπαιδευτικοί και μαθητές μπορούν να δοκιμάζουν μαζί τη δημιουργία προτροπών (prompts) και να εξετάζουν κριτικά τα παραγόμενα αποτελέσματα, για σφάλματα, λάθη, ανακρίβειες και κενά. Η ικανότητα δημιουργίας αποτελεσματικών προτροπών, ήδη, αποτελεί σημαντική δεξιότητα στην αγορά εργασίας.

Ειδικότερα στις Φυσικές Επιστήμες, τα Μαθηματικά και την Πληροφορική, τα άστοχα ή ανακριβή αποτελέσματα μιας πλατφόρμας Τεχνητής Νοημοσύνης, μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως αφετηρία για μια συζήτηση σχετικά με την κατάλληλη χρήση της. Στο Συμπληρωματικό Εκπαιδευτικό Υλικό υπάρχουν τέτοιες δραστηριότητες (βλ. παράδειγμα προβλήματος με τον λύκο, το πρόβατο και το λάχανο, Β΄ Γυμνασίου, Ενότητα 7.3). 

Κανονισμός λειτουργίας για τις πλατφόρμες παραγωγικής Τεχνητής Νοημοσύνης

Σε αντίθεση με τα προηγούμενα χρόνια, όταν κάθε πιθανή εφαρμογή και πλατφόρμα δοκιμάζονταν στην τάξη χωρίς ιδιαίτερους δισταγμούς, σήμερα η εκπαιδευτική κοινότητα είναι πιο ευαισθητοποιημένη και ακολουθεί μια πιο προσεκτική προσέγγιση στο θέμα της των εργαλείων Τεχνητής Νοημοσύνης.

Τα εμπορικά προϊόντα που αναφέρονται στο παρόν έγγραφο (π.χ. ChatGPT, Gemini), αναφέρονται ως παραδείγματα της τεχνολογίας στην οποία βασίζονται. Αυτό δεν συνεπάγεται οποιαδήποτε σιωπηρή ή ρητή προώθηση ή αξιολόγηση αυτών των προϊόντων.

Η χρήση του ChatGPT και άλλων εργαλείων παραγωγικής Τεχνητής Νοημοσύνης στην τάξη, πρέπει να προσεγγίζεται με προσοχή και να λαμβάνεται πάντα υπόψη η ηλικία των μαθητών/τριών και οι συνθήκες χρήσης. Το ChatGPT δεν είναι η μοναδική πλατφόρμα του είδους της και όσα ισχύουν για το ChatGPT, δεν μπορούν να μεταφερθούν σε άλλες πλατφόρμες, χωρίς περαιτέρω εξέταση, ακόμη και αν αυτές μπορεί να είναι παρόμοιες.

Σύμφωνα με τους Όρους χρήσης της εταιρείας, οι χρήστες του ChatGPT πρέπει να είναι τουλάχιστον 18 ετών για να δημιουργήσουν λογαριασμό. Επίσης, πρέπει να είναι τουλάχιστον 13 ετών για να χρησιμοποιήσουν την υπηρεσία. Εάν δεν έχουν συμπληρώσει τα 18 έτη, οι χρήστες του ChatGPT χρειάζονται τη συγκατάθεση ενός γονέα ή κηδεμόνα. (Ο πάροχος δεν διενεργεί έλεγχο ηλικίας).

H λειτουργία του ChatGPT μπορεί να γίνει χωρίς να απαιτείται σύνδεση, ούτε δημιουργία προσωπικού λογαριασμού ή εισαγωγή email. Προς το παρόν, άλλες πλατφόρμες απαιτούν σύνδεση και προσωπικό email. 

Παρακαλούνται οι εκπαιδευτικοί να είναι διαρκώς ενήμεροι για τους όρους λειτουργίας των εργαλείων, διότι οι πάροχοι μπορεί να τους αλλάζουν χωρίς προειδοποίηση.

Η χρήση του ChatGPT στα μαθήματα με τις προσωπικές συσκευές των μαθητών και των μαθητριών ή μέσω των δικών τους λογαριασμών/διευθύνσεων ηλεκτρονικού ταχυδρομείου δεν μπορεί να συνιστάται, κυρίως λόγω του ισχύοντος νομικού πλαισίου (ιδίως όσον αφορά τους κανονισμούς προστασίας δεδομένων).

Σε σχέση με τη χρήση εφαρμογών Τεχνητής Νοημοσύνης στην τάξη, πρέπει να ληφθούν υπόψη διάφορες νομικές πτυχές, ιδίως όσον αφορά την επεξεργασία, την αξιολόγηση και τη διαβίβαση δεδομένων προσωπικού χαρακτήρα, οι οποίες δεν μπορούν ακόμη να αξιολογηθούν σε όλη τους την έκταση. Αυτό οφείλεται επίσης στο γεγονός, ότι οι αντίστοιχες δυνατότητες εφαρμογής και οι όροι χρήσης των εφαρμογών Τεχνητής Νοημοσύνης μπορεί να ποικίλουν και να αλλάζουν διαρκώς.

 Όπως και με όλες τις άλλες εφαρμογές ψηφιακών τεχνολογιών, είναι σημαντικό να διασφαλιστεί, ότι με τη χρήση των εργαλείων Τεχνητής Νοημοσύνης δεν συλλέγονται ή μεταφέρονται προσωπικά δεδομένα των μαθητών/-τριών.

Λαμβάνοντας υπόψη και την πρακτική άλλων χωρών, για τη διδασκαλία του μαθήματος της Πληροφορικής προτείνονται τα εξής σενάρια χρήσης εργαλείων παραγωγικής Τεχνητής Νοημοσύνης στην τάξη και το σχολικό εργαστήριο Πληροφορικής:

1. Οι μαθητές άνω των 18 ετών μπορούν να χρησιμοποιούν εργαλεία Τεχνητής Νοημοσύνης με προσωπικούς λογαριασμούς. Η χρήση είναι προαιρετική. Η άρνηση χρήσης δεν πρέπει να αποτελεί κριτήριο αξιολόγησης των μαθητών και μαθητριών.
2. Ο/η εκπαιδευτικός δημιουργεί έναν προσωπικό λογαριασμό με δική του πρωτοβουλία, είτε με ιδιωτική, είτε με σχολική διεύθυνση ηλεκτρονικού ταχυδρομείου και αντίστοιχο αριθμό κινητού τηλεφώνου, και ενεργεί ως διαμεσολαβητής μεταξύ της πλατφόρμας και των μαθητών/-τριών. Οι μαθητές και οι μαθήτριες, δημιουργούν και εφαρμόζουν προτροπές στην πλατφόρμα και αξιοποιούν μαθησιακά τα αποτελέσματα που παράγει.
3. Ο/η εκπαιδευτικός συνδέεται με έναν προσωπικό λογαριασμό που έχει δημιουργήσει σε μια μη προσωποποιημένη μαθητική συσκευή του σχολείου και επιτρέπει στους μαθητές να τη χρησιμοποιούν υπό την επίβλεψή του.
4. Οι μαθητές και οι μαθήτριες συνδέονται σε μια πλατφόρμα, σε κατάσταση ανώνυμης περιήγησης, οπότε δεν απαιτείται η εισαγωγή email, και ο/η εκπαιδευτικός επιτρέπει στους μαθητές και τις μαθήτριες να τη χρησιμοποιούν υπό την επίβλεψή του.

Μη αποδεκτά σενάρια χρήσης εργαλείων παραγωγικής Τεχνητής Νοημοσύνης στην τάξη και το σχολικό εργαστήριο Πληροφορικής:

1. Ο/η εκπαιδευτικός δίνει στους μαθητές και τις μαθήτριες τα στοιχεία πρόσβασης σε έναν προσωπικό λογαριασμό που έχει δημιουργήσει ο ίδιος ή η ίδια, και χρησιμοποιούν τα εργαλεία σε ιδιωτικές συσκευές ή σε προσωποποιημένες συσκευές του σχολείου.
2. Οι μαθητές κάτω των 18 ετών χρησιμοποιούν τους προσωπικούς τους λογαριασμούς σε μια πλατφόρμα Τεχνητής Νοημοσύνης ή δημιουργούν λογαριασμό σε υπολογιστή του εργαστηρίου Πληροφορικής ή της τάξης.
3. Οι μαθητές κάτω των 18 ετών χρησιμοποιούν τους προσωπικούς τους λογαριασμούς σε μια πλατφόρμα, που δημιούργησαν με τη συγκατάθεση των γονέων και κηδεμόνων τους, σε υπολογιστή του σχολικού εργαστηρίου ή της τάξης.
4. Οι μαθητές κάτω των 18 ετών δημιουργούν λογαριασμό στο σχολικό εργαστήριο και τον χρησιμοποιούν.
5. Οι μαθητές κάτω των 13 ετών χρησιμοποιούν μια πλατφόρμα υπό την επίβλεψη του/της εκπαιδευτικού.

Ιδιαίτερη προσοχή πρέπει να δίνεται στη σύνταξη των προτροπών. Δεν πρέπει να περιέχουν προσωπικά δεδομένα των μαθητών και των μαθητριών ή πληροφορίες που αναφέρονται με άμεσο ή έμμεσο (υπονοούμενο) τρόπο σε αυτούς/ές. Επίσης, ιδιαίτερη προσοχή πρέπει να δίνεται στην παραγωγή εικόνων.

Στην Α΄ Γυμνασίου προτείνεται να αποφεύγεται η χρήση εργαλείων Τεχνητής Νοημοσύνης.  Στη Β΄ Γυμνασίου, στο μάθημα της Πληροφορικής, υπάρχει εισαγωγική Ενότητα σχετικά με την Τεχνητή Νοημοσύνη και δραστηριότητες με τη χρήση εργαλείων.

Συστήνεται, η ενημέρωση των γονέων και κηδεμόνων σχετικά με τον τρόπο διδασκαλίας, τη χρήση των εργαλείων Τεχνητής Νοημοσύνης στη μαθησιακή διαδικασία και την τήρηση του κανονιστικού πλαισίου που δίνει έμφαση στην επίβλεψη των μαθητών και μαθητριών από τους εκπαιδευτικούς.

Χρήση των εργαλείων Τεχνητής Νοημοσύνης με το Συμπληρωματικό Εκπαιδευτικό Υλικό

Οι μαθητές και οι μαθήτριες, κατά κανόνα, γνωρίζουν τα εργαλεία Τεχνητής Νοημοσύνης, γι’ αυτό θα ήταν καλύτερο να εξοικειωθούν με τη φιλοσοφία της χρήσης τους από το σχολείο. Ο/η εκπαιδευτικός, προτείνεται να καθοδηγήσει τους μαθητές και τις μαθήτριες να μην χρησιμοποιούν τα εργαλεία αυτά με σκοπό να βρίσκουν, απλά, την απάντηση σε ασκήσεις. Είναι καλό να μελετούν μια άσκηση και αφού δώσουν τη δική τους απάντηση, να ελέγχουν την απάντηση μέσω αυτών των εργαλείων.

Προτείνεται ο/η εκπαιδευτικός να εκπαιδεύσει τους μαθητές και τις μαθήτριες στη χρήση των εργαλείων αυτών για την επεξήγηση επιστημονικών εννοιών και προβλημάτων, δίνοντας κατάλληλες προτροπές (prompts). Οι μαθητές και οι μαθήτριες να χρησιμοποιούν τα εργαλεία αυτά, για να τους διευκολύνουν να εμβαθύνουν σε δύσκολες έννοιες ή προβλήματα. Επίσης, προτείνεται να χρησιμοποιούν περισσότερα από ένα εργαλεία, δίνοντας την ίδια προτροπή, και στη συνέχεια να συγκρίνουν και να σχολιάζουν τα αποτελέσματα.

Η χρήση των εργαλείων αυτών διατρέχει όλες τις ενότητες. Στόχος είναι, οι μαθητές και οι μαθήτριες να κατανοήσουν ότι δεν πρέπει να χρησιμοποιούν έτοιμες τις απαντήσεις από αυτά τα εργαλεία, γιατί μπορεί να περιέχουν λάθη, ανακρίβειες ή να συμβάλουν στην προαγωγή στερεοτύπων. Σε αυτό το ζήτημα, ο ρόλος του/της εκπαιδευτικού, και γενικότερα του σχολείου, είναι κρίσιμος.

(...)

Γ΄ τάξη Γυμνασίου

Ενδεικτική κατανομή ωρών ανά Ενότητα με βάση το Συμπληρωματικό Εκπαιδευτικό Υλικό

Τα σημειωμένα με έντονη γραφή προτείνεται να διδαχθούν σε προαιρετική βάση και οι αντίστοιχες διδακτικές ώρες μπορούν να διατεθούν από τον/την εκπαιδευτικό για εμβάθυνση ή εξειδίκευση, ανάλογα με τις ανάγκες και τα ενδιαφέροντα των μαθητών/-τριών.

Σχολικό εγχειρίδιο: «ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ Γ’ Τάξη Γυμνασίου, Βιβλίο μαθητή, Συμπληρωματικό Εκπαιδευτικό Υλικό, ΙΕΠ»

*Διευκρινίσεις για τις ενότητες που προτείνεται να διδαχθούν σε προαιρετική βάση:

• Η παράγραφος 3 “Το περιβάλλον App Inventor” της ενότητας 4 “Τεχνητή Νοημοσύνη”, παρότι σχετίζεται με την Τεχνητή Νοημοσύνη και προσφέρει ευκαιρίες δημιουργικής έκφρασης, δεν αποτελεί υποχρεωτικό μέρος της διδασκαλίας. Θα μπορούσε να δοθεί και ως δραστηριότητα για το σπίτι στο πλαίσιο της ανεστραμμένης τάξης.

• Στην ενότητα 2 “Προγραμματισμός με τη γλώσσα Python” θα μπορούσε να παραληφθεί το περιβάλλον EduBlocks και να χρησιμοποιηθεί αποκλειστικά το Thonny IDE ή το IDLE, αν ο/η εκπαιδευτικός κρίνει ότι η εμπλοκή των μαθητών με ένα ακόμα περιβάλλον οπτικού προγραμματισμού δεν θα προσελκύσει το ενδιαφέρον των μαθητών/-τριών αυτής της ηλικίας. Επίσης οι μαθητές/-τριες της Γ’ τάξης Γυμνασίου έχουν χρησιμοποιήσει οπτικά περιβάλλοντα προγραμματισμού από την Ε' τάξη του δημοτικού και θα έπρεπε να είναι έτοιμοι/ες για την ανάπτυξη προγράμματος με συντάκτη κειμένου.
• Η ενότητα 6 “Πληροφορική και Κοινωνία”, που αγγίζει κρίσιμα ζητήματα όπως τα ηθικά διλήμματα της ΤΝ, η πολιτική απορρήτου και τα μεγάλα δεδομένα, προσφέρεται ως πεδίο προβληματισμού και συζήτησης, αλλά δεν απαιτείται η πλήρης κάλυψή της.

Διδακτική προσέγγιση και προτεραιότητες

Η διδακτική προσέγγιση καλείται να εστιάσει:

• στην ενίσχυση της αλγοριθμικής και υπολογιστικής σκέψης,
• στη συστηματική εξοικείωση με τη γλώσσα Python,
• και στη σύνδεση του προγραμματισμού με τον φυσικό κόσμο, μέσω αισθητήρων και μικροελεγκτών.

Οι προαιρετικές ενότητες μπορούν να αξιοποιηθούν ως εμπλουτιστικές, για την καλλιέργεια της κριτικής σκέψης, της δημιουργικότητας ή/και της δεοντολογικής ευαισθησίας των μαθητών.

Η προτεινόμενη προσέγγιση δεν στοχεύει στη μείωση της ύλης, αλλά στην εστιασμένη και αποτελεσματική αξιοποίηση του διδακτικού χρόνου, ενισχύοντας την ενεργητική συμμετοχή των μαθητών και την εμβάθυνση σε νέες ή πιο απαιτητικές έννοιες, όταν οι βασικές γνώσεις είναι ήδη κατακτημένες.

Η λογική αυτή ευθυγραμμίζεται με τις αρχές της διαφοροποιημένης διδασκαλίας και του σύγχρονου παιδαγωγικού σχεδιασμού, ο οποίος δίνει στον/στην εκπαιδευτικό τη δυνατότητα να λειτουργεί ευέλικτα και με βάση τα χαρακτηριστικά της τάξης του/της.

--------------------------------------------------------------------------------------

Ενότητα 1. Αλγοριθμική

(ενδεικτικός διδακτικός χρόνος 2 ώρες)

ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ Γ’ Τάξη Γυμνασίου, Βιβλίο μαθητή, Συμπληρωματικό Εκπαιδευτικό Υλικό: Ενότητα 1

Προσδοκώμενα μαθησιακά αποτελέσματα

Ο/η μαθητής/-τρια να:

• αναγνωρίσει την αναδρομική δομή σε ένα πρόβλημα ή ένα αντικείμενο
• εκτελεί απλούς αναδρομικούς αλγορίθμους
• υλοποιεί απλούς αναδρομικούς αλγορίθμους
• αναγνωρίζει την αναγκαιότητα του βήματος διακοπής της αναδρομής.

Οδηγίες

Πρόκειται για μια από τις πιο απαιτητικές ενότητες στο μάθημα της πληροφορικής στο Γυμνάσιο. Για αυτό ο/η εκπαιδευτικός μπορεί να παρουσιάσει την ενότητα αυτή στα τελευταία μαθήματα και να ξεκινήσει κατευθείαν με την ενότητα του προγραμματισμού υπολογιστών ή της ρομποτικής, που είναι πιο πρακτικές και θα δώσουν μεγαλύτερο κίνητρο στους/στις μαθητές/-τριες να ασχοληθούν ενεργά.

Προτείνεται η αναδρομή να παρουσιαστεί αρχικά με σχήματα ή εικόνες που έχουν το χαρακτηριστικό της αυτοομοιότητας, όπως, για παράδειγμα, το τρίγωνο Sierpinski στη δραστηριότητα 2. Ωστόσο, αυτή είναι η μαθηματική/φυσική πλευρά της αναδρομής. Υπάρχει και η αλγοριθμική πλευρά, όπου η αναδρομή χρησιμοποιείται ως τεχνική σχεδίασης αλγορίθμων.

Ένα τέτοιο παράδειγμα είναι ο σχεδιασμός του σπιράλ που οι μαθητές και οι μαθήτριες έχουν δει στην Β΄ τάξη του γυμνασίου με μη αναδρομικό αλγόριθμο. Σε αυτή την περίπτωση, χρησιμοποιούμε αναδρομικό αλγόριθμο, ο οποίος είναι πιο απλός από τον μη αναδρομικό.

Προτείνεται στο παράδειγμα αυτό, οι μαθητές και οι μαθήτριες να δοκιμάσουν πρώτα την αναδρομική έκδοση, χωρίς τη συνθήκη διακοπής, ώστε να αναγνωρίσουν την αναγκαιότητά της.

Στη συνέχεια, το παράδειγμα των πύργων του Ανόι είναι εξαιρετικά σημαντικό. Υπάρχουν αρκετές προσομοιώσεις στο Διαδίκτυο όπως η παρακάτω: https://www.geogebra.org/m/nd9fTdHh

Αφού οι μαθητές και οι μαθήτριες συμπληρώσουν τις κινήσεις που λείπουν για το πρόβλημα των πύργων του Ανόι για τρεις δίσκους, προχωρούν στο πρόβλημα με τέσσερις δίσκους. Αυτό ίσως τους δυσκολέψει και χρειαστούν καθοδήγηση σε κάποιο σημείο. Ο στόχος εδώ είναι, να διακρίνουν ότι το πρόβλημα των τεσσάρων ανάγεται στο πρόβλημα των τριών. Αυτό μπορεί να παρουσιαστεί από τον εκπαιδευτικό ως εξής: Ότι τώρα έχουμε κατασκευάσει μια εντολή που μας επιτρέπει να μετακινούμε τρεις δίσκους, από έναν δίσκο σε έναν άλλο. Το ίδιο μπορούμε να κάνουμε και με την περίπτωση των 5 δίσκων, ώστε οι μαθητές και οι μαθήτριες να διακρίνουν το αναδρομικό βήμα.

Το βήμα 4 είναι αρκετά απαιτητικό και ο στόχος εδώ είναι να διακρίνουν οι μαθητές και οι μαθήτριες το μοτίβο το οποίο ακολουθεί ο υπολογισμός του πλήθους των κινήσεων σε κάθε περίπτωση και τη σχέση που έχει με τις δυνάμεις του 2.

Ενότητα 2. Προγραμματισμός με τη γλώσσα Python

(ενδεικτικός διδακτικός χρόνος 9 ώρες)

ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ Γ’ Τάξη Γυμνασίου, Βιβλίο μαθητή, Συμπληρωματικό Εκπαιδευτικό Υλικό: Ενότητα 2

Προσδοκώμενα μαθησιακά αποτελέσματα

Ο/η μαθητής/-τρια να:

• αναγνωρίζει τις βασικές έννοιες του προγραμματισμού (μεταβλητές, τύποι δεδομένων, τελεστές, εκφράσεις).
• αναπτύσσει απλά προγράμματα στη γλώσσα Python
• εξηγεί τη ροή εκτέλεσης ενός προγράμματος
• αναγνωρίζει και να διορθώνει συντακτικά λάθη
• χρησιμοποιεί τις δομές επανάληψης for, while για την ανάπτυξη προγραμμάτων
• γράφει κώδικα που δέχεται δεδομένα και να τα μετατρέπει στον κατάλληλο τύπο
• χρησιμοποιεί λίστες για την επίλυση απλών προβλημάτων.

H Python είναι η γλώσσα στην οποία έχουν αναπτυχθεί σύγχρονες εφαρμογές όπως Dropbox, Instagram, YouTube και πιο πρόσφατα το ChatGPT. Είναι η πιο δημοφιλής γλώσσα για την ανάπτυξη εφαρμογών Τεχνητής Νοημοσύνης και ανάλυσης δεδομένων, αλλά χρησιμοποιείται σχεδόν σε όλες τις επιστήμες, από τα οικονομικά μέχρι την αστροφυσική. Επιπροσθέτως όμως, λόγω της εξαιρετικά απλής της σύνταξης, θεωρείται, αυτή τη στιγμή, η καλύτερη εκπαιδευτική γλώσσα για εισαγωγή στον προγραμματισμό για μαθητές. Γι’ αυτό επιλέξαμε αυτή τη γλώσσα, για τους μαθητές και τις μαθήτριες της Γ΄ τάξης του Γυμνασίου.

Ωστόσο, επαφίεται στη διακριτική ευχέρεια του εκπαιδευτικού πόσο θα εμβαθύνει στη γλώσσα αυτή, ανάλογα με τις πρότερες γνώσεις των μαθητών και των μαθητριών και τον χρόνο που διαθέτει.

Ο/η εκπαιδευτικός έχει δυο επιλογές, είτε να συνεχίσει με εκπαιδευτικό περιβάλλον με πλακίδια, αν θεωρεί ότι οι μαθητές και οι μαθήτριες θα δυσκολευτούν πολύ στη σύνταξη του κώδικα, ή να πάει κατευθείαν στο περιβάλλον Thonny, ή σε άλλο περιβάλλον προγραμματισμού για Python της αρεσκείας του. Το περιβάλλον EduBlocks διευκολύνει αυτή τη μετάβαση. Μπορεί να αξιοποιηθεί ως μια σκαλωσιά μάθησης για την εξοικείωση με τη γλώσσα Python.

Ωστόσο προτείνεται το EduBlocks να αξιοποιηθεί το πολύ στα πρώτα δυο μαθήματα, αφού οι μαθητές/-τριες τα προηγούμενα χρόνια έχουν έρθει σε επαφή με εκπαιδευτικά περιβάλλοντα προγραμματισμού με πλακίδια όπως το Scratch.

Οι μαθητές/-τριες έχουν έρθει σε επαφή με τη γεωμετρία της χελώνας από προηγούμενες τάξεις. Αν ο/η εκπαιδευτικός θέλει να χρησιμοποιήσει την βιβλιοθήκη Turtle της Python ως σκαλωσιά μάθησης μπορεί να παρουσιάσει προγράμματα που έχουν γίνει στο Scratch από προηγούμενες τάξεις, στα πρώτα 1-2 μαθήματα.

Ο σκοπός της ενότητας αυτής είναι να έρθουν σε επαφή με μια πραγματική σύγχρονη γλώσσα προγραμματισμού οι μαθητές/-τριες της Γ΄ τάξης. Έτσι τουλάχιστον τα μισά μαθήματα πρέπει να γίνουν σε περιβάλλον προγραμματισμού (IDE) της γλώσσας Python και όχι στο EduBlocks ούτε σε άλλη γλώσσα προγραμματισμού.

Μια άλλη στρατηγική θα ήταν να δείχνει ο/η εκπαιδευτικός δίπλα – δίπλα κώδικα σε Scratch και Python, που αφορά μεταβλητές ή/και λίστες όπως φαίνεται στην εικόνα 2.5 του βιβλίου.

Η ακολουθία Fibonacci αποτελεί ένα παράδειγμα αφόρμησης που θα κινήσει την περιέργεια των μαθητών και των μαθητριών. Δεν υπάρχει λόγος οι μαθητές και οι μαθήτριες να υλοποιήσουν τον αλγόριθμο, αλλά να δουν τρεις διαφορετικές αναπαραστάσεις του και να αντιστοιχήσουν τις εντολές της Python με αυτές του Scratch, τις οποίες γνωρίζουν από άλλες τάξεις.

Δεν χρειάζεται να εξηγούμε τις εντολές της γλώσσας Python δίνοντας διάλεξη στους μαθητές και τις μαθήτριες. Μπορούμε να τους δώσουμε ένα πρόγραμμα κωδικοποιημένο σε Python και σε Scratch και να τους/τις αφήσουμε να αντιστοιχήσουν τις εντολές και να ανακαλύψουν μόνοι/-ες τους τι κάνει κάθε εντολή.

Περιβάλλοντα προγραμματισμού

Για τον προγραμματισμό στη γλώσσα Python προτείνεται το περιβάλλον Thonny το οποίο είναι ελεύθερο λογισμικό. Η έκδοση της Python που χρησιμοποιείται είναι από την 3.10 και πάνω. Εναλλακτικά μπορεί να χρησιμοποιηθεί και το IDLE αλλά και το Codewith.Mu. Προτείνεται να αξιοποιηθεί το Python Tutor για οπτικοποίηση των εσωτερικών δομών της Python.

Τα περιβάλλοντα αυτά μπορείτε να τα βρείτε στους παρακάτω δικτυακούς τόπους:

https://www.python.org/downloads/
 https://thonny.org/
 https://pythontutor.com/
 https://codewith.mu/

Τα περιβάλλοντα PythonTutor και codewith.mu έχουν και διαδικτυακή έκδοση και δεν χρειάζονται εγκατάσταση.

Η στρατηγική της διδασκαλίας του προγραμματισμού με τη γλώσσα Python

Στα πρώτα μαθήματα, δεν χρειάζεται να ζητηθεί από τους μαθητές και τις μαθήτριες να συντάξουν ολοκληρωμένα προγράμματα στον συντάκτη. Προτείνεται να αξιοποιηθεί ο διερμηνευτής-κέλυφος (shell), στον οποίο οι μαθητές και οι μαθήτριες μπορούν να εκτελούν ξεχωριστά κάθε εντολή.

Προτείνεται, να μη γίνει διάλεξη, αλλά να δοθεί αμέσως φύλλο εργασίας με εντολές, τις οποίες οι μαθητές και οι μαθήτριες θα δοκιμάσουν στον διερμηνευτή και στη συνέχεια θα εξηγήσουν τι κάνουν αυτές οι εντολές. Ένα τέτοιο παράδειγμα, φαίνεται στη δραστηριότητα 1 όπου ζητάμε από τους μαθητές και τις μαθήτριες να «ανακαλύψουν» μέσα από πειραματισμό τη λειτουργία της εντολής **. Στις δραστηριότητες 2 και 3 προτείνεται, οι μαθητές και οι μαθήτριες, αντί να ζητήσουν βοήθεια από τον/την εκπαιδευτικό, αφού δοκιμάσουν τις εντολές, να ζητήσουν μια εξήγηση από το ChatGPT ή το Gemini. Αν οι μαθητές και οι μαθήτριες δεν έχουν σύνδεση σε αυτά τα εργαλεία, προτείνεται, ο/η εκπαιδευτικός να κάνει επίδειξη στον διαδραστικό πίνακα ή στον βιντεοπροβολέα με ερωτήσεις/προτροπές που θα δίνουν οι μαθητές και οι μαθήτριες.

Για την εισαγωγή στην έννοια της μεταβλητής, δοκιμάζουμε πάλι τον σχεδιασμό ενός σπιράλ, όπως είδαμε στην αναδρομή και στην Β΄ τάξη. Πρόκειται για έναν αλγόριθμο, ο οποίος είναι οικείος στους μαθητές και τις μαθήτριες από προηγούμενες τάξεις. Κι εδώ, δίνονται τρεις διαφορετικές αναπαραστάσεις του ίδιου αλγορίθμου, ώστε οι μαθητές και οι μαθήτριες να συγκρίνουν τις εντολές, και να ανακαλύψουν μόνοι τους τη λειτουργία κάθε εντολής.

Ένα άλλο σημαντικό σημείο στην Python είναι, ότι το αντικείμενο πρέπει να δημιουργηθεί με κλήση του κατασκευαστή Turtle. Θέλει προσοχή στην εξήγηση της αναπαράστασης των μεταβλητών στη μνήμη του υπολογιστή. Δεν ισχύει ο μετασχηματισμός του γραμματοκιβωτίου, που δημιουργεί και πολλές παρανοήσεις στους μαθητές και τις μαθήτριες, σύμφωνα με τη βιβλιογραφία. Στις σύγχρονες γλώσσες η μεταβλητή έχει έναν δείκτη σε μια περιοχή μνήμης που βρίσκεται η τιμή της. Δεν έχει δηλαδή περιεχόμενο, αλλά συνδέεται με την τιμή αυτή. Αυτό λέγεται δέσιμο (binding).

Στη συνέχεια αφού οι μαθητές και οι μαθήτριες εξοικειωθούν με τις βασικές εντολές της Python, σχεδιάζουν ένα παιχνίδι Πέτρα-Ψαλίδι-Χαρτί που παίζει ο υπολογιστής με τον άνθρωπο. Για την ολοκλήρωση αυτής της δραστηριότητας, ανάλογα με τον ρυθμό των μαθητών και των μαθητριών, μπορεί να χρειαστούν από ένα ως δυο δίωρα.

Αν ο/η εκπαιδευτικός κρίνει ότι αυτή η δραστηριότητα είναι πολύ απαιτητική μπορεί να αναθέσει κάποια προχωρημένα στάδιά της ως άσκηση για το σπίτι. Στο εργαστήριο όμως θα πρέπει να υλοποιηθεί έστω ένας γύρος του παιχνιδιού στη γλώσσα Python..

Σύνδεσμοι-Εκπαιδευτικό υλικό

• https://thonny.org/
• https://edublocks.org/
• https://pythontutor.com/
• http://pythonies.mysch.gr/
• https://codewith.mu/

Ενότητα 3. Φυσική Υπολογιστική / Ρομποτικές Διατάξεις

(ενδεικτικός διδακτικός χρόνος 2 ώρες)

ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ Γ’ Τάξη Γυμνασίου, Βιβλίο μαθητή, Συμπληρωματικό Εκπαιδευτικό Υλικό: Ενότητα 3

Προσδοκώμενα μαθησιακά αποτελέσματα

Ο/η μαθητής/-τρια να:

• εφαρμόζει τις γνώσεις του στον προγραμματισμό υλοποιώντας εκπαιδευτικά έργα ρομποτικής και υλικού προγραμματισμού
• σχεδιάζει και να συνθέτει ρομποτικές διατάξεις και διατάξεις υλικού προγραμματισμού ως υπολογιστικά συστήματα ειδικού σκοπού που συνδέονται με υπολογιστή ή άλλο υπολογιστικό σύστημα για την πραγματοποίηση πειραμάτων ή στο πλαίσιο δημιουργικών έργων
• εξηγεί πώς λειτουργούν απλοί αισθητήρες και να επιχειρήσει να τους θέτει σε λειτουργία, να τους βαθμονομεί και να τους ελέγχει μέσα από κώδικα σε υπολογιστή.

Οδηγίες

Η Ενότητα περιλαμβάνει τρεις δραστηριότητες ρομποτικής, μία για κάθε ανοιχτή πλατφόρμα Microbit, Raspberry Pi και Arduino. Ο εκπαιδευτικός θα επιλέξει μια από αυτές, ανάλογα με τον εξοπλισμό ή την εξοικείωση που διαθέτει. Και οι τρεις δραστηριότητες μπορούν να γίνουν με εξομοιωτές σε περίπτωση που δεν υπάρχει εξοπλισμός. Σε αυτή την περίπτωση, προτείνεται η δραστηριότητα ανάπτυξης κώδικα για εκτέλεση στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό, επειδή είναι στη γλώσσα Python, και επειδή, ίσως, δώσει μεγαλύτερο κίνητρο στους μαθητές και τις μαθήτριες.

Οι μαθητές και οι μαθήτριες δεν χρειάζεται να αποστηθίσουν ή να «μάθουν» κάτι από το υλικό. Ακολουθούν τις οδηγίες με καθοδήγηση από τον/την εκπαιδευτικό για την ανάπτυξη των ρομποτικών διατάξεων και τον προγραμματισμός τους. Αναφορικά με τη δραστηριότητα με τη διάταξη Astro Pi, οι μαθητές και οι μαθήτριες μπορούν να προτείνουν το δικό τους πείραμα που θα ήθελαν να λάβει χώρα στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό.

Σύνδεσμοι-Εκπαιδευτικό υλικό

• https://projects.raspberrypi.org/el-GR/projects/astro-pi-mission-zero
• https://trinket.io/sense-hat
• https://makecode.microbit.org/
• https://www.tinkercad.com/

Ενότητα 4. Τεχνητή Νοημοσύνη

(ενδεικτικός διδακτικός χρόνος 4 ώρες)

ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ Γ’ Τάξη Γυμνασίου, Βιβλίο μαθητή, Συμπληρωματικό Εκπαιδευτικό Υλικό: Ενότητα 4

Προσδοκώμενα μαθησιακά αποτελέσματα

Ο/η μαθητής/-τρια να:

• διερευνά και να προγραμματίζει σε ειδικά εκπαιδευτικά προγραμματιστικά περιβάλλοντα απλές εφαρμογές Τεχνητής Νοημοσύνης
• αναγνωρίζει τα βασικά χαρακτηριστικά και τη λειτουργία ενός νευρωνικού δικτύου
• αναπτύσσει εφαρμογές Τεχνητής Νοημοσύνης για κινητά τηλέφωνα ή ταμπλέτες.

Οδηγίες

Είναι πολύ σημαντικό να αναγνωρίσουν οι μαθητές και οι μαθήτριες τον μηχανισμό λειτουργίας ενός νευρωνικού δικτύου, ώστε να καταλάβουν ότι όλα αυτά τα εργαλεία που χαρακτηρίζονται ως εργαλεία Τεχνητής Νοημοσύνης, στην ουσία δεν σκέφτονται, αλλά προσπαθούν να ικανοποιήσουν προσεγγιστικά τον υπολογισμό μια συνάρτησης. Ανάλογα με το αποτέλεσμα που απαιτείται, διορθώνουν λίγο τα βάρη, μέχρι να πλησιάσουν πολύ κοντά σε αυτό που θέλουν. Έχουν δηλαδή, έναν αντίστροφο μηχανισμό, ο οποίος «μαθαίνει» από το αποτέλεσμα και διορθώνει ανάλογα τις παραμέτρους (βάρη) του νευρωνικού δικτύου.

Ο αλγόριθμος με τον οποίο γίνεται αυτό (Gradient Descent) μπορεί να εξηγηθεί με απλοποιημένο τρόπο στα παιδιά αλλά ξεφεύγει από τους σκοπούς του μαθήματος της Πληροφορικής στο Γυμνάσιο.

Αν ο/η εκπαιδευτικός θεωρεί ότι το σχήμα με τα βάρη-μεταβλητές θα δυσκολέψει τα παιδιά, μπορεί να χρησιμοποιήσει το παρακάτω σχήμα, όπου έχουμε θέσει απευθείας τις τιμές των εισόδων και των βαρών:

Θέλουμε Σ>0 άρα σκεφτόμαστε τι αλλαγές να κάνουμε στα βάρη ώστε να έχουμε αυτό το αποτέλεσμα.

Αν θέλουμε να εξηγήσουμε στους μαθητές και τις μαθήτριες την έννοια του βάρους, μπορούμε να δώσουμε ένα παράδειγμα από τον σταθμισμένο μέσο όρο των μαθημάτων, όπου κάποια μαθήματα έχουν διαφορετικό συντελεστή ανάλογα με τη βαρύτητά που έχουν.

Για παράδειγμα έστω οι παρακάτω βαθμοί:

Ο τελικός βαθμός είναι :

Πώς πρέπει να τροποποιήσουμε τους συντελεστές ώστε το 12 να γίνει 13 και ο μαθητής να προαχθεί; Προσοχή, το άθροισμα των συντελεστών πρέπει να παραμείνει 5, ώστε να έχουμε σωστό υπολογισμό του σταθμισμένου όρου. Έτσι, αν αυξήσουμε έναν συντελεστή κατά 0,5 θα πρέπει να μειώσουμε κάποιον άλλο κατά το ίδιο.

Αν μειώσουμε τη βαρύτητα της Μαθηματικών και της Φυσικής σε 0,5 και αυξήσουμε τη Γλώσσα σε 2 έχουμε :

Είδαμε τι αποτέλεσμα θέλαμε και σκεφτήκαμε αντίστροφα, τροποποιώντας τις βαρύτητες των μαθημάτων, ώστε να πάρουμε αυτό που θέλουμε. Σαν να αλλάζουμε τους κανόνες ενός παιχνιδιού για να κερδίζουμε εμείς.

Στη συνέχεια, αναπτύσσουμε μια απλή εφαρμογή μηχανικής μάθησης για κινητό με χρήση του App Inventor. Λαμβάνοντας υπόψη το πλαίσιο χρήσης των κινητών τηλεφώνων, ο/η εκπαιδευτικός μπορεί να κάνει επίδειξη της εφαρμογής και οι μαθητές και οι μαθήτριες να την υλοποιήσουν ως άσκηση στο σπίτι ή να χρησιμοποιήσουν tablet του εργαστηρίου υπολογιστών.

Η βιβλιοθήκη Look1 δεν χρειάζεται εκπαίδευση. Αναγνωρίζει αντικείμενα από φωτογραφία του κινητού. Οι μαθητές και οι μαθήτριες θα χρειαστεί να έχουν κατεβάσει στο κινητό ή στο tablet την εφαρμογή MIT AI2 Companion.

Προτείνεται η ανάπτυξη της εφαρμογής να γίνει βήμα-βήμα όπως δίνεται και στο υλικό, και όχι να δοθεί αμέσως ο τελικός κώδικας στους μαθητές και τις μαθήτριες.

Στο τέλος, αν υπάρχει χρόνος προτείνεται να χρησιμοποιηθεί η βιβλιοθήκη PersonalImageClassifier, αν θέλουμε να εκπαιδεύσουμε το δικό μας νευρωνικό δίκτυο, ώστε να αναγνωρίζει συγκεκριμένου τύπου εικόνες. Μπορούμε, επίσης, να ζητήσουμε από τους μαθητές και τις μαθήτριες να σκεφτούν και να υλοποιήσουν μια χρήσιμη εφαρμογή για την καθημερινότητά τους.

Σε περίπτωση που ο/η εκπαιδευτικός θεωρεί ότι η χρήση του App Inventor ίσως δυσκολέψει τα παιδιά ή δεν έχει επαρκή χρόνο, προτείνεται εναλλακτικά η υλοποίηση μιας απλής δραστηριότητας από την εκπαιδευτική ιστοσελίδα machine learning environment του pictoblox.ai. https://ai.thestempedia.com/docs/pictoblox/machine-learning-environment/

Μια δραστηριότητα που έχει εξαιρετικό ενδιαφέρον είναι η αναγνώριση χειρονομιών των μαθητών με μηχανική μάθηση. Για παράδειγμα θα μπορούσαν να εκπαιδεύσουν ένα να νευρωνικό δίκτυο να αναγνωρίζει τις χειρονομίες για Πέτρα, Ψαλίδι και Χαρτί ώστε να μπορεί να παίζει ο/η μαθητής/-τρια αυτό το παιχνίδι με τον υπολογιστή.https://ai.thestempedia.com/docs/pictoblox/machine-learning-environment/getting-started-with-hand-pose-classifier-in-block-coding/ αλλιώς μπορεί να αξιοποιήσει τις πιο απλές δραστηριότητες για αναγνώριση εικόνων ή αντικειμένων.

Επαφίεται στην κρίση του/της εκπαιδευτικού αν θα αξιοποιήσει τις δραστηριότητες στο περιβάλλον με πλακίδια του Pictoblox ή θα υλοποιήσει απευθείας τις δραστηριότητες στη γλώσσα Python.   

Σύνδεσμοι- Εκπαιδευτικό υλικό

• https://appinventor.mit.edu/
• https://mit-cml.github.io/extensions/
• https://appinventor.mit.edu/explore/resources/ai/personal-image-classifier-part1
• https://machinelearningforkids.co.uk/

Ενότητα 5. Συνεργάζομαι σε διαδικτυακά περιβάλλοντα

(ενδεικτικός διδακτικός χρόνος 5 ώρες)

ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ Γ’ Τάξη Γυμνασίου, Βιβλίο μαθητή, Συμπληρωματικό Εκπαιδευτικό Υλικό: Ενότητα 5

Προσδοκώμενα μαθησιακά αποτελέσματα

Ο/η μαθητής/-τρια να:

• μοιράζεται αρχεία με συμμαθητές/-τριες του στο υπολογιστικό νέφος
• χρησιμοποιεί αποτελεσματικά μια συνεργατική εφαρμογή επεξεργασίας κειμένου
• χρησιμοποιεί αποτελεσματικά μια συνεργατική εφαρμογή δημιουργίας παρουσιάσεων
• χρησιμοποιεί αποτελεσματικά μια συνεργατική εφαρμογή επεξεργασίας υπολογιστικών φύλλων
• δημιουργεί χώρους επικοινωνίας/συνεργασίας στα πλαίσια των μαθησιακών δραστηριοτήτων
• συμμετέχει σε διαδικτυακές ομάδες συνεργασίας ή διαδικτυακές κοινότητες μάθησης και πρακτικής
• επιλέγει τις κατάλληλες συνεργατικές εφαρμογές και να τις αξιοποιεί δημιουργικά και αποτελεσματικά.

Οι μαθητές και οι μαθήτριες καλούνται να εξοικειωθούν με τη χρήση συνεργατικών εργαλείων και εφαρμογών, όπως λογισμικά επεξεργασίας κειμένου, λογισμικά δημιουργίας παρουσιάσεων, λογισμικά υπολογιστικών φύλλων, ιστολόγια, wikis, forums και εκπαιδευτικές πλατφόρμες (Moodle, LAMS, e-class, e-me), στο πλαίσιο αυθεντικών δραστηριοτήτων, με στόχο την ανάπτυξη ικανοτήτων συνεργασίας και επικοινωνίας σε διαδικτυακά περιβάλλοντα. Είναι σημαντικό να μάθουν να εφαρμόζουν καλές πρακτικές και κανόνες ορθής χρήσης κατά την αξιοποίηση των συνεργατικών αυτών λογισμικών.

Προτείνεται η αξιοποίηση των συνεργατικών εργαλείων και πλατφορμών που παρέχονται από το ΠΣΔ, όπως τα συνεργατικά έγγραφα (https://grafis.sch.gr/), τα Ιστολόγια (https://blogs.sch.gr/), τα Ηλεκτρονικά Σχολικά Περιοδικά και Εφημερίδες (https://schoolpress.sch.gr/), οι πλατφόρμες Διαχείρισης Μάθησης και Τηλεκπαίδευσης (https://lams.sch.gr/, https://eclass.sch.gr/, https://auth.e-me.edu.gr/) κ.ά. Προτείνεται επίσης, η αξιοποίηση των διδακτικών σεναρίων «Συνεργατική δημιουργία παρουσίασης» και «Σχεδιασμός και υλοποίηση ενός μαθησιακού προγράμματος τεχνολογικά ενισχυμένης μάθησης» του Οδηγού Εκπαιδευτικού του νέου Προγράμματος Σπουδών Πληροφορικής (σελ. 254-263 και σελ. 466-475 αντίστοιχα). Σημειώνεται, πως δεν είναι απαραίτητη η εφαρμογή των πλήρων διδακτικών σεναρίων. Κάθε εκπαιδευτικός μπορεί να αξιοποιήσει τα προτεινόμενα διδακτικά σενάρια λαμβάνοντας υπόψη τον διαθέσιμο διδακτικό χρόνο και τις ιδιαίτερες συνθήκες της τάξης του. 

Ενότητα 6 Πληροφορική και Κοινωνία

(ενδεικτικός διδακτικός χρόνος 1 ώρα)

ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ Γ’ Τάξη Γυμνασίου, Βιβλίο μαθητή, Συμπληρωματικό Εκπαιδευτικό Υλικό: Ενότητα 6

Προσδοκώμενα μαθησιακά αποτελέσματα

Ο/η μαθητής/-τρια να:

• διερευνά τα οφέλη και τις προκλήσεις από τη χρήση των ψηφιακών τεχνολογιών και της Τεχνητής Νοημοσύνης στους κύριους τομείς της κοινωνίας, της οικονομίας και του πολιτισμού.
• εξηγεί την έννοια των μεγάλων δεδομένων (big data) και ανοικτών δεδομένων (open data), και να συζητά για τα οφέλη και τις προκλήσεις τους.
• αναγνωρίζει τις ηθικές προκλήσεις και διλήμματα από τη χρήση της Τεχνητής Νοημοσύνης, όπως η αλγοριθμική προκατάληψη (algorithm bias), η έλλειψη διαφάνειας και η αυτονομία στη λήψη αποφάσεων.
• επιχειρηματολογεί για ηθικά ζητήματα που σχετίζονται με την προστασία της ιδιωτικότητας, ιδίως τον τρόπο με τον οποίο συλλέγονται, αποθηκεύονται και μοιράζονται προσωπικά δεδομένα μέσω των ψηφιακών τεχνολογιών.
• εξηγεί τη χρήση των αναγνωριστικών «cookies» στην ιχνηλάτηση των επισκεπτών των ιστοσελίδων.
• διατυπώσει ένα όραμα σχετικά με πιθανές μελλοντικές τεχνολογικές καινοτομίες και τις επιπτώσεις τους.

Οδηγίες

Η Ενότητα εξετάζει την Πληροφορική και τις ψηφιακές τεχνολογίες ως κοινωνικό φαινόμενο, με έμφαση στην επίδρασή τους στην κοινωνία και τον πολιτισμό. Αναφορές γίνονται σε σύγχρονα ζητήματα που αφορούν στις επιπτώσεις των ψηφιακών τεχνολογιών στην κοινωνία και τον πολιτισμό, σε ηθικά ζητήματα από τη χρήση της Τεχνητής Νοημοσύνης και την επίδραση των ψηφιακών τεχνολογιών στην τέχνη και τον πολιτισμό.

Στόχος είναι να βοηθηθούν οι μαθητές και οι μαθήτριες να κατανοήσουν τις επιπτώσεις της τεχνολογίας και να αναπτύξουν κριτική σκέψη. Για να επιτευχθεί αυτό:

1. Οι εκπαιδευτικοί μπορούν να χρησιμοποιήσουν παραδείγματα από την καθημερινή ζωή των εφήβων για να κάνουν τα θέματα πιο προσιτά.
2. Μπορούν να ενθαρρύνουν συζητήσεις στην τάξη για ηθικά διλήμματα σχετικά με την τεχνολογία.
3. Μπορούν να οργανώσουν ομαδικές εργασίες όπου οι μαθητές και οι μαθήτριες θα εξερευνούν τις επιδράσεις της τεχνολογίας σε διάφορους τομείς.
4. Μπορούν να αξιοποιήσουν οπτικοακουστικό υλικό για να εξηγήσουν πολύπλοκες έννοιες.

Επίσης, θα διαπραγματευτούμε τα παρακάτω ερωτήματα:

• Πώς θα μπορούσαν να αξιοποιηθούν τα ανοιχτά δεδομένα για την αντιμετώπιση της παραπληροφόρησης στον κυβερνοχώρο;
• Πόσο ασφαλής είναι η επίσκεψη σε έναν ιστότοπο που χρησιμοποιεί cookies;
• Πώς μπορούμε να διαγράψουμε τα cookies από ένα πρόγραμμα περιήγησης;

Λόγω του εκτεταμένου περιεχομένου, προτείνεται η χρήση της ανεστραμμένης τάξης. Οι εκπαιδευτικοί μπορούν να αναθέσουν στους μαθητές και τις μαθήτριες να παρακολουθήσουν σχετικά βίντεο στο σπίτι και να αφιερώσουν τον χρόνο στην τάξη για συζητήσεις και πρακτικές δραστηριότητες. Αν δεν υπάρχει χρόνος, οι εκπαιδευτικοί μπορούν να επιλέξουν τις πιο ενδιαφέρουσες, κατά τη γνώμη τους ενότητες, για συζήτηση στην τάξη και να δώσουν τις υπόλοιπες για μελέτη στο σπίτι.

Επιπλέον, οι εκπαιδευτικοί μπορούν να οργανώσουν σχέδια εργασίας/έρευνας (projects), όπου οι μαθητές και οι μαθήτριες θα δημιουργήσουν τα δικά τους σενάρια για το μέλλον της τεχνολογίας ή θα εξερευνήσουν πώς η τεχνολογία θα επηρεάσει τον μελλοντικό τρόπο ζωής των ανθρώπων.

Τέλος, προτείνεται, το περιεχόμενο να προσαρμόζεται στο ηλικιακό επίπεδο των μαθητών και μαθητριών της κάθε τάξης, χρησιμοποιώντας απλή γλώσσα και συχνές επεξηγήσεις.

Σύνδεσμοι για τις δραστηριότητες

Δραστηριότητα 6: Ιστοσελίδα https://publicdomainreview.org/collection/a-19th-century-vision-of-the-year-2000/

Ενότητα 7 Επιστημονικός Προγραμματισμός

(ενδεικτικός διδακτικός χρόνος 2 ώρες)

ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ Γ’ Τάξη Γυμνασίου, Βιβλίο μαθητή, Συμπληρωματικό Εκπαιδευτικό Υλικό: Ενότητα 7

Προσδοκώμενα μαθησιακά αποτελέσματα

Ο/η μαθητής/-τρια να:

• αναλύει τον βαθμό στον οποίο ένα υπολογιστικό μοντέλο αναπαριστά με ακρίβεια τον πραγματικό κόσμο
• παρέχει παραδείγματα διεπιστημονικών εφαρμογών
• αναγνωρίζει τις εφαρμογές της υπολογιστικής επιστήμης στις φυσικές επιστήμες
• εξοικειωθεί με κάποιο περιβάλλον προγραμματισμού για επίλυση επιστημονικών προγραμμάτων και να αναλύει έτοιμα παραδείγματα υπολογιστικής μοντελοποίησης.

Οδηγίες

Το παρακάτω απόσπασμα είναι από τον οδηγό εκπαιδευτικού του νέου προγράμματος σπουδών για το μάθημα της Πληροφορικής Γυμνασίου:

Στην ενότητα αυτή οι μαθητές και οι μαθήτριες θα έρθουν σε επαφή με τις εφαρμογές της Πληροφορικής στις Φυσικές Επιστήμες και πιο συγκεκριμένα με την υπολογιστική μοντελοποίηση. Στο πρώτο παράδειγμα, θα εκτελέσουν έναν απλό αλγόριθμο στο περιβάλλον Thonny της γλώσσας Python. Προτείνεται, ο/η εκπαιδευτικός να κάνει επίδειξη του προγράμματος στον διαδραστικό πίνακα ή στον προβολέα και να δείξει πόσο γρήγορα μπορεί να λύσει οποιαδήποτε εξίσωση με ακέραιες λύσεις με την αλγοριθμική μέθοδο ωμής βίας (brute force). Το περιβάλλον Thonny (https://thonny.org/), που έχει και οπτικοποίηση των μεταβλητών στη μνήμη κατά την εκτέλεση του προγράμματος, όπως φαίνεται παρακάτω:

Είναι πολύ σημαντικό να καταλάβουν οι μαθητές και οι μαθήτριες ότι πολύπλοκες και δύσκολες εξισώσεις, οι οποίες δεν μπορούν να λυθούν αναλυτικά, λύνονται αλγοριθμικά πολύ εύκολα. Από τις δραστηριότητες, η δραστηριότητα 1 μπορεί να δοθεί, όμως η δραστηριότητα 2 είναι εξαιρετικά απαιτητική και επαφίεται στην κρίση του/της εκπαιδευτικού αν θα συζητηθεί στην τάξη. Απαντά όμως, στο ερώτημα που έχουν οι μαθητές και οι μαθήτριες, τι θα γίνει αν η λύση της εξίσωσης δεν είναι ακέραια. Όσον αφορά την άσκηση δ) οι μαθητές και οι μαθήτριες έχουν έρθει σε επαφή με άρρητους αριθμούς στα μαθηματικά της Β’ τάξης του Γυμνασίου.

Στο δεύτερο παράδειγμα υπολογιστικής μοντελοποίησης, που αφορά την εκθετική μετάδοση ιών, αρχικά προτείνεται, οι μαθητές και οι μαθήτριες να προσπαθήσουν να συμπληρώσουν τον πίνακα με τα κρούσματα και να καθοδηγηθούν στη γενική μορφή κάθε στήλης με χρήση δυνάμεων. Μπορούν να συντάξουν το απλό πρόγραμμα για τον υπολογισμό των κρουσμάτων, στη γλώσσα προγραμματισμού της επιλογής τους και με διαδοχικές δοκιμές, προσεγγιστικά, να απαντήσουν σε κάποια από τα ερωτήματα. Για παράδειγμα, στο ερώτημα, σε πόσες μέρες θα μολυνθεί όλη η χώρα, μπορεί να προσεγγιστεί ο επιθυμητός αριθμός με διαδοχικές δοκιμές στο πλήθος των ημερών.

Η στρατηγική με την οποία προσεγγίζεται η σύνταξη και η εκτέλεση προγραμμάτων σε μια γλώσσα προγραμματισμού, με την οποία οι μαθητές και οι μαθήτριες δεν έχουν εξοικειωθεί, βασίζεται στη διερευνητική μέθοδο και στο μαστόρεμα (tinkering), που αναφέρονται και στο νέο πρόγραμμα σπουδών Πληροφορικής. Στην περίπτωση αυτή, δεν ζητάμε από τους μαθητές και τις μαθήτριες να αναπτύξουν ένα ολοκληρωμένο πρόγραμμα εξαρχής, αλλά τους δίνουμε έτοιμα μικρά προγράμματα, με τα οποία πειραματίζονται και ανακαλύπτουν σιγά-σιγά τη λειτουργία κάποιων εντολών.

Με αφορμή το ερώτημα 6, μπορεί να γίνει μια συζήτηση, για τη διαφορά που έχει ένα μοντέλο στον υπολογιστή, με το φαινόμενο που μοντελοποιεί στον πραγματικό κόσμο. Για παράδειγμα, δεν έχουμε λάβει υπόψη ότι στα νησιά η μετάδοση του ιού είναι πιο δύσκολη ή ότι μπορεί αρκετοί άνθρωποι να μην κυκλοφορούν πολύ ή να μην φορούν μάσκες. Άρα, το υπολογιστικό μοντέλο μας, πρέπει να διορθωθεί, ώστε να πλησιάζει όσο είναι δυνατόν το μοντέλο του φυσικού κόσμου. Και αυτό είναι το μεγαλείο και η αξία της υπολογιστικής μοντελοποίησης.

Επειδή και οι δυο δραστηριότητες είναι αρκετά απαιτητικές για την ηλικία των μαθητών και των μαθητριών, επαφίεται στην διακριτική ευχέρεια του/της εκπαιδευτικού σε ποια από τις δύο θα εμβαθύνει. Προτείνεται οι μαθητές και οι μαθήτριες να υλοποιήσουν μια από τις δυο μοντελοποιήσεις και η άλλη να παρουσιαστεί και να συζητηθεί στην τάξη.

Αξιολόγηση

Η αξιολόγηση της λειτουργικής οικοδόμησης των γνώσεων και των ικανοτήτων των μαθητών και των μαθητριών γίνεται με τον έλεγχο της δυνατότητας εφαρμογής αυτών σε αυθεντικό πλαίσιο και όχι με ερωτήσεις ανάκλησης γνώσης (αποστήθισης). Το αυθεντικό πλαίσιο παρουσιάζεται με τη μορφή́ ενός ρεαλιστικού προβλήματος από την πραγματική ζωή, το οποίο είναι οικείο στους μαθητές και τις μαθήτριες. Οι δραστηριότητες αξιολόγησης διενεργούνται κατά τη διάρκεια του μαθήματος και έχουν να κάνουν με την παρακολούθηση της υλοποίησης των δραστηριοτήτων από τους μαθητές και τις μαθήτριες. Οι αυθεντικές δραστηριότητες αξιολόγησης μπορεί να είναι πιο σύνθετες και όχι απόλυτα καθορισμένες, ώστε να διαθέτουν την ίδια πολυπλοκότητα με αυτές που συναντώνται στον πραγματικό κόσμο.

Σημαντικό μέρος της αξιολόγησης συνιστάται να αποτελεί η δημιουργία προϊόντος και η παρουσίασή του, όπως είναι για παράδειγμα τα αποτελέσματα μιας έρευνας σε ένα υπολογιστικό φύλλο ή σε μια παρουσίαση. Επίσης, προϊόντα αποτελούν, ένα πρόγραμμα που έχουν αναπτύξει οι μαθητές και οι μαθήτριες σε Scratch, EduBlocks, Python ή App Inventor, ή ένα τεχνούργημα, π.χ. μια ρομποτική διάταξη.

Σε περίπτωση που οι εκπαιδευτικοί επιλέξουν δραστηριότητες από το Φωτόδεντρο που χρησιμοποιούν τεχνολογία flash, παρακαλούμε να ενημερωθούν από τις παρακάτω πηγές: 

• Φωτόδεντρο - Πανελλήνιο Αποθετήριο Μαθησιακών Αντικειμένων (Πληροφορίες σχετικά με την τεχνολογία flash και τα αποτελέσματα αναζήτησης:http://photodentro.edu.gr/lor/faq,
• Οδηγίες για την αναπαραγωγή μαθησιακών αντικειμένων τεχνολογίας flash στο αποθετήριο Φωτόδεντρο: http://photodentro.edu.gr/files/faq/Photodentro-LOR_Odigies-gia-Flash.pdf).